Vier miljard jaar geleden gebeurde er iets bijzonders op onze planeet: het eerste leven op aarde ontstond. biotechnologie.nl neemt je in een interactieve infographic mee langs belangrijke stappen in de evolutie. Hoe denk jij dat het verder gaat?
⬇ Ga direct naar de Infographic
De aarde krioelt van het leven. Overal om ons heen, maar ook op extreme plekken waar wij mensen niet in groten getale aanwezig zijn. In hete, dorre woestijnen leven bijvoorbeeld woestijnvossen en in de diepste uithoeken van de oceaan schuifelt de Yeti-krab. Waar komt al dat leven vandaan?
In den beginne
Het begon vierenhalf miljard jaar geleden. Ons zonnestelsel is dan net uit de luiers en heeft een helse, gewelddadige tijd achter de rug. Planeten sloegen op elkaar in, sommige smolten samen tot grotere, nieuwe planeten en vielen vervolgens weer uiteen door de inslag van een nóg grotere planeet. Maar intussen heeft elke planeet zijn plekje gevonden en is er rust ontstaan in ons zonnestelsel.
De jonge aarde lijkt in niets op de aarde zoals we hem vandaag kennen. Het is een kale, rotsachtige planeet met water en actieve vulkanen. Er is niets groens in zicht. Bomen bestaan nog niet en rotsen zijn nog niet bedekt met een zachte laag mos. Er zwemmen geen vissen in de zee en in de lucht is geen vogel te bekennen.
En dan gebeurt er iets bijzonders, ergens op onze planeet. Wetenschappers weten nog altijd niet zeker hoe en waar het gebeurde, maar er vormde zich een cel. Het eerste levende wezen op aarde was geboren. Vanuit daar ontstonden nieuwe soorten. De aarde kreeg te maken met verschillende massa-uitsterving, maar ondanks zware tijden ging het leven door.
Doorloop de evolutie zelf
Met fossielen, gesteente en DNA reconstrueren wetenschappers de ontwikkeling van het leven op aarde. Maar hoe verder we teruggaan in de tijd, hoe onzekerder de geologische tijdschaal wordt. Toch kunnen we een redelijk goede schatting maken van hoe leven op onze planeet evolueerde. Bekijk hieronder hoe het leven zich ontwikkelde en speculeer mee over waar de evolutie ons verder naartoe brengt (of lees de uitgeschreven tekst).
Hoe gaat de evolutie verder?
Wat denk jij dat de evolutie ons brengt? Genezen of voorkomen we straks allerlei ziekten doordat wij mensen versmelten met technologie? Sterven we uit door een grote ramp? Of is dit het einde van de natuurlijke evolutie en beheert de mens alle veranderingen? Stem bij NEMO Kennislink op een van de toekomstscenario’s en discussieer mee.
Transcript van de animatie
Beleef de evolutie
Deze interactieve infographic maakt deel uit van het thema ‘Oorsprong van Leven‘ van NEMO Kennislink. We zoeken daarin antwoorden op de grote vragen rondom leven: wat is leven, hoe is het ontstaan en is er ander leven in het heelal? Reis met ons mee door de tijd, vanaf het ontstaan van de aarde tot nu. Ontdek hoe leven zich vormde, welke stappen de evolutie nam, en speculeer mee over wat de evolutie ons nog gaat brengen.
Inhoud en teksten: Nicole van ’t Wout Hofland
Concept en realisatie: Bertrand Burgers
Illustraties: Frippery
In opdracht van: Nemo Kennislink
4 tot 4,5 miljard jaar geleden – Van levenloos naar levend
De aarde is maximaal een half miljard jaar oud. Het is een hete, gewelddadige plek vol actieve vulkanen en de aardkorst is nog instabiel. Bovendien wordt de planeet regelmatig gebombardeerd door meteorieten en asteroïden. Ondanks de hitte is er veel vloeibaar water in oceanen. Ook daar is het onrustig. Kokendheet, zwart water spuwt vanuit de bodem omhoog. Dat water zit bomvol mineralen en warmte van de aarde. De ideale plek voor beginnend leven.
Eencellige
Dit is het allereerste leven op aarde. Het is een wezen dat bestaat uit een enkele cel met genetisch materiaal. Net een bacterie.
2 miljard jaar geleden – Ontstaan eukaryoot
Er zweven nog allerlei giftige gassen in de lucht, waaronder methaan. Toch is de samenstelling van de lucht flink veranderd ten opzichte van twee miljard jaar eerder. Een nieuw, speciaal soort bacterie in de oceaan, de cyanobacterie, is daar verantwoordelijk voor. Zij zet koolstofdioxide uit de lucht om in zuurstof. Die stapelde zich de afgelopen miljoenen jaren flink op tijdens het Great Oxidation Event.
Eukaryoot
De eencellige ondergaat een verandering en wordt iets complexer. De cel heeft nu interne ‘organen’, zoals energiefabriekjes genaamd mitochondriën. Het DNA zweeft niet meer los in de cel, maar ligt verpakt in een centraal punt: de celkern. Deze nieuwe eencellige heet een eukaryoot.
1 miljard jaar geleden – Van eencellig naar meercellig
De afgelopen miljard jaar gebeurde er bizar weinig. Deze periode heet daarom ook wel de Boring Billion. Toch ziet de aarde er anders uit: er zijn meer bergen ontstaan, doordat de platen in de aardkorst (tektonische platen) bewegen.
Bicellum brasieri
De eukaryoot ontwikkelt zich verder tot het organisme Bicellum brasieri. Dit is het eerste wezen dat uit meerdere cellen bestaat. Overal zwemmen eencellige organismen. Sommige eten weer andere eencelligen. Meercelligheid is een handige manier om te ontsnappen aan zulke ‘roofdieren’.
630 miljoen jaar geleden – Vorm
De aarde heeft te maken met een van de zwaarste ijstijden uit de geschiedenis. De oceanen bevriezen tot wel een kilometer diep en het land is bedekt met sneeuw en ijs. Daarom heet deze ijstijd ook wel de sneeuwbalaarde. Er bestaat nog wel wetenschappelijke discussie over hoe heftig deze ijstijd in werkelijkheid was.
Vernanimalcula
Vernanimalcula is geboren. Met zijn maximaal twee millimeter is dit wezentje nog altijd minuscuul, maar het is meer dan alleen een klompje cellen. Het heeft een voor-, achter-, boven- en onderkant. Symmetrie is nu een feit.
565 miljoen jaar geleden – Een explosie van leven
Het lijkt wel een andere wereld. Het ijs uit de ijstijd is gesmolten en al het smeltwater stroomt naar het open water. Daar groeien meer cyanobacteriën en samen produceren zij grote hoeveelheden zuurstof, waardoor de zeeën en oceanen meer zuurstof bevatten dan ooit tevoren. Dat zorgt voor een explosie van leven. Het zijn bizarre levensvormen, dat wel. De zeebodem ligt bezaaid met rare wezens, zoals ronde diertjes die iets weg hebben van knoflook, en dieren die nog het meest lijken op rechtopstaande veren.
Kimberella
Ontmoet Kimberella. Dit slakachtig wezen is een van de eerste dieren op aarde dat zich actief voortbeweegt door energie om te zetten. Kimberella beweegt doelbewust over de zeebodem op zoek naar zijn volgende maaltje: matten van bacteriën.
500 – 460 miljoen jaar geleden – Van water naar land
Leven is niet meer schaars en de biodiversiteit neemt in een rap tempo toe. Ook op het land. Daar verschijnen de eerste simpele planten. Het zijn mosachtige planten zonder bladeren, wortels en bloemen. Ze groeien op vochtige plekken, zodat ze niet uitdrogen.
Euthycarcinoïde
Vanuit de bizarre dieren diep in de zee evolueert Euthycarcinoïde. Een moeilijke naam voor een diertje van twee centimeter dat lijkt op een kruising tussen een pissebed en duizendpoot. Dit zijn de eerste dieren die het water verlaten en het land verkennen.
390 miljoen jaar geleden – Leven in water en op land
Leven is nu aanwezig in het water en op het land. Planten ontwikkelen wortels en een stevig, inwendig transportsysteem voor water. Ze groeien de hoogte in en overleven op drogere gronden.
Tiktaalik
Dit is de Tiktaalik. Het eerste wezen op aarde met vier ledematen. Hij leeft vooral in het water, maar komt af en toe aan land.
200 miljoen jaar geleden – Het Jura-tijdperk
Dit is het begin van het Jura-tijdperk. De eerste dinosauriërs dwalen over de aarde en enorme vliegende reptielen (pterosauriërs) zweven door de lucht.
Ophiacodon
Maak kennis met Ophiacodon. Net als zijn voorouder heeft hij vier ledematen, al zijn die van hem vier échte poten. Bovendien heeft hij een innerlijke thermostaat ontwikkeld om zijn lichaamstemperatuur stabiel te houden. Hetzelfde geldt trouwens voor die pterosauriër in de lucht. De warmbloedige dieren zijn geboren!
55 miljoen jaar geleden – Zoogdieren
Kortgeleden vaagde een massa-extinctie een groot deel van de dieren weg. Doordat grote reptielen, zoals dinosaurussen en pterosauriërs, nu vrijwel zijn uitgestorven, is er ruimte voor zoogdieren. Nu staan we op het punt van een nieuwe periode van uitsterving. De temperatuur op aarde loopt op. Dat zal veel dieren de kop kosten, vooral diegene diep in de zee.
Archicebus achilles
Dit is de Archicebus achilles. Dit zoogdier leeft in de bomen en is een primaat van zo’n vijftien centimeter groot.
0,13 miljoen jaar geleden tot nu – Tijdperk van de mens
In de laatste 130 duizend jaar onderging de aarde een enorme metamorfose. Grotendeels door de invloeden van één diersoort: de mens. We bouwen huizen, wegen, bruggen en allerlei transportmiddelen. Ook de natuur zetten we naar onze eigen hand.
De mens
Ontmoet … jezelf. Het heeft 4,5 miljard jaar geduurd, maar de mens is geboren.
De toekomst
Wat denk jij dat de toekomst ons brengt? Maak een keuze.
Scenario 1: Versmelting mens en technologie
Onze technologische ontwikkelingen zetten door totdat de mens versmelt met technologie. Vanaf de eerste computer in 1943, met tandwielen en radertjes, versnelt de technologische evolutie. Denk aan mobiele telefoons, smartwatches, drones en kunstmatige intelligentie. Tegenwoordig kennen we al geïmplementeerde chips in de hersenen die blinden weer laten zien. Ook heeft Elon Musk plannen voor een hersenimplantaat dat menselijke intelligentie verbindt met kunstmatige intelligentie. In dit scenario gaan we verder op deze koers waarbij mens en technologie één worden. Een heel nieuwe stap in de evolutie.
Scenario 2: De evolutie gaat door zonder mensen
Door klimaatverandering, een massale oorlog of een andere ramp raakt de mens uitgestorven. Andere dieren, maar ook planten en micro-organismen gedijen beter dan ooit tevoren en nemen de aarde over. Ons beton en asfalt verdwijnen langzaam onder dikke wortels en takken met groen. Het bewijs van ons bestaan is alleen nog af te leiden uit onze plastics en autobanden die nog rondslingeren. Het leven en de evolutie op aarde gaan door, zonder de mensheid.
Scenario 3: De evolutie stopt
Na ruim vier miljard jaar van leven op aarde heeft de biologische evolutie het eindpunt bereikt: de mens. Vanaf het moment dat mensen een groot en complex genoeg brein ontwikkelden, zo’n vijftigduizend jaar geleden, is onze biologie niet veel meer veranderd. De aarde heeft geen invloed meer op ons; wij wel op de aarde. Denk maar aan hoe we op grote schaal de ruimtelijke indeling van natuurgebieden aanpassen, ons gebruik van antibiotica, en onze fokprogramma’s. De biologische evolutie wordt vervangen door een culturele evolutie, waarin het pakket van onze kennis, overtuigingen, gewoonten en vaardigheden het belangrijkste erfgoed is.
Scenario 4: Terug naar eencellige organismen
De aarde keert terug naar een wereld vol eencellige organismen. Een enorme asteroïde of energierijke explosie in de ruimte, zoals gammaflitsen, roeit bijna al het leven op aarde uit. Enkele microben overleven de enorme energiepiek en verspreiden zich over de aarde. De wereld die we kennen behoort weer toe aan de eencelligen. En misschien begint de evolutie weer van voor af aan, met heel andere uitkomsten.
